8月19日至21日,中國計量協(xié)會(huì )在北京召開(kāi)了計量技術(shù)規范JJF1059:1999《測量不確定度評定與表示》研討會(huì ),共有30余位專(zhuān)家出席。會(huì )上提出討論的問(wèn)題有二十多個(gè),請起草人解答的問(wèn)題十多個(gè),其他會(huì )上交流問(wèn)題以及有關(guān)技術(shù)規范JJF1033:2001《計量標準考核》中有關(guān)不確定度問(wèn)題共十個(gè)左右,國家質(zhì)檢總局計量司陳紅副處長(cháng)、本刊編委李春琴副秘書(shū)長(cháng)也到會(huì )參加討論并解答了一些問(wèn)題?,F約請李慎安老師將所討論的問(wèn)題和意見(jiàn),分別歸納為以下五個(gè)方面加以整理、報導,供讀者了解、參考和討論,歡迎讀者繼續來(lái)稿參與討論
1.有關(guān)不確定度的概念
2.不確定度評定與簡(jiǎn)化
3.測量結果與不確定度表示
4.國際情況與合格判斷
5.其他問(wèn)題
當前國際上統一采用的測量不確定度的定義為:表征合理地賦予被測量之值的分散性,與測量結果相聯(lián)系的參數。定義中的分散性究竟指什么的分散性?被測量之值的分散性?明顯是個(gè)誤解,“被測量之值”的含義,在GUM中,明確其含義為被測量的真值,技術(shù)規范中也采用了這一觀(guān)點(diǎn),把他作為真值的同義語(yǔ)。不是真值的分散性(真值不可能有分散性)是肯定的,定義中明確的是賦予被測量之值,并非賦予真值而是測量結果,測量結果就定義為“由測量所得到的賦予被測量的值?!币簿褪呛侠頎顟B(tài)下重復觀(guān)測所得測量結果的分散性,即在給定條件下(重復性條件或某種復現性條件所構成的某種統計控制狀態(tài)下)所得眾多的重復觀(guān)測結果所構成的分散性。什么的不確定度?被測量最佳估計值的不確定度。定義中的后半句含義為不確定度是與被測量之值(真值)的最佳估計相聯(lián)系的參數。
是不是測量?jì)x器也有不確定度?在某些文件和文章中,經(jīng)??梢钥吹健皽y量?jì)x器的不確定度”或“測量裝置的不確定度”,專(zhuān)家們認為這種表述不宜推薦。從不確定度的定義,它只是與測量結果相聯(lián)系的參數,只用于定量地說(shuō)明測量結果的可疑程度,對于測量?jì)x器或裝置而言,是不好理解的。有書(shū)上提出,測量?jì)x器的不確定度是指測量?jì)x器所提供的量值的不確定度。但往往測量?jì)x器可提供不同的量值,例如量塊,其示值為其標稱(chēng)值,是所提供的一種量值,已按等進(jìn)行過(guò)校準后的證書(shū)上,校準值往往也作為它所提供的量值,除此之外,一些儀器的示值往往并不固定而受到諸多因素的影響,而不能簡(jiǎn)單地只以一個(gè)值給出,還需要指明某些條件,從而使不確定度的表述變得較為復雜。大量的測量?jì)x器示值,只有最大允許誤差(MPE)或是相對最大允差、引用誤差等。這些術(shù)語(yǔ)所表達的概念是一個(gè)概率近似為p=100%的分散區間半寬,實(shí)際上也是一種“誤差限”或“可能誤差”,根據GUM2.2.4節以及JJF1059 2.11節注5均指明:不確定度的本質(zhì)(傳統概念)也就是測量結果給出的被測量估計值可能誤差的量度。從這一點(diǎn)上說(shuō)MPE也是一種不確定度,只不過(guò)不是標準不確定度。把它轉變?yōu)闃藴什淮_定度得按JJF1059中5.6節所提供的方法。這十分類(lèi)似 5.2節通過(guò)U/k與5.3節通過(guò)Up/kp來(lái)轉變?yōu)闃藴什淮_定度一樣。為了使問(wèn)題不致復雜化,我們不宜把MPE也視為一種擴展不確定度(p=100%)。在一些文件或規范中的表格里,往往把表頭寫(xiě)成:“測量?jì)x器不確定度、準確度等級或最大允許誤差”,正說(shuō)明了這一問(wèn)題。
關(guān)于不確定度分量的分類(lèi),當前一些書(shū)籍和文章中,過(guò)分強調了A類(lèi)和B類(lèi)的區分,而且在不確定度評定中,往往不甚恰當地要求給出A類(lèi)有哪些和B類(lèi)有哪些,A類(lèi)評定過(guò)了才是B類(lèi)的評定等。事實(shí)上,用A類(lèi)評定的分量往往可以用B類(lèi)評定,反之亦然。即評定的方法上并不局限于某種。但在不確定度所有分量中,隨機效應導致的分量與系統效應導致的分量這兩大類(lèi)則往往總是并存而必須分別加以分析的。例如在化學(xué)分析中,如果平行試驗是從取樣和稱(chēng)取試樣開(kāi)始,經(jīng)過(guò)處理而至最后得到兩個(gè)獨立的平行試驗結果,則通過(guò)這兩個(gè)結果之差所計算出來(lái)的單次測量結果的合并樣本標準差sp中,包含了自稱(chēng)取樣品直到最后結果的全過(guò)程中的隨機效應導致的分散性的總合成,那么,剩下的只有系統效應導致的分量了。
由于不確定度的定義是合理賦予被測量之值的分散性,很明顯,這個(gè)分散的可靠程度決定于賦予被測量之值的多少(重復觀(guān)測次數n的多少),次數n越多,越可靠(自由度ν越大),但是,當ν不夠大時(shí),要給出具有給定概率p的分散區間半寬時(shí),就是通過(guò)包含因子kp的適當增大(JJF1059附錄A給出的就是增大的kp)來(lái)滿(mǎn)足要求的。因此,不確定度評定中,對某些條件適當的放松,特別是日常檢測中,準確度要求不是很高的情況下,得出的不確定度稍許偏大一點(diǎn),往往是正常的或必要的。這是其定義導致的不確定度有其不確定性。研討會(huì )上,專(zhuān)家們對此進(jìn)行了充分討論。